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Elisa Catão
Pollet, T.1; Garnier, C. 2; Misson, B. 2; Ghiglione, J.F. 3; Barry-Martinet, R. 1; Pelloquet, L. 1; Noblet, M. 1; Maintenay, M. 1; Bressy, C. 1; Culioli, G. 1; Briand, J.F. 1
1 MAPIEM - Université de Toulon ; 2 MIO - Université de Toulon; 3 UMR BIPAR – INRA; 4 UMR 7621, Banyuls sur mer
Qui s’accroche? Influence des surfaces antifouling et de
l’hydrodynamisme sur les biofilms marins
Contexte - Projet DRACONS
Introduction
Caractérisation des biofilms formés in situ sur des surfaces FRC et non FRC
« Drag Reducing and Antifouling Coatingsfor Navy Ships » . Financement par la DGA
Contexte - Projet DRACONS
Caractérisation des biofilms formés in situ sur des surfaces FRC et non FRC
Introduction
BiofoulingMicrofouling (Biofilms)
Macrofouling
Modifié de Haras, 2005
Microorganismes unicellulairesMatrice exopolymérique
Objectifs majeurs
Évaluer la densité et la diversité des biofilms colonisateurs des revêtements antifouling
Introduction
Identifier les colonisateurs de chaque type de revêtement en mode statique et/ou dynamique
Design expérimental
Fouling release coating Self-polishing coatingPolyvinyle chloride
Sans biocidesAvec biocidesTémoin
PVC FRC SPC
Coupons de 25 cm2
Méthodologie
FRC2
Les trois modes d’immersion à Toulon
Statique
Cyclique15 jours / 2 mois
Dynamique
15 nœuds
Barge flottante 1 m rotor
Méthodologie
365 jours
SPCPVC FRC FRC2
Les deux sites d’immersion statique
Banyuls-sur-Mer Toulon
365 jours
Méthodologie
SPCPVC FRC FRC2
Analyses réalisées
Cytométrie en flux Séquençage du 16S rRNA
Extraction du métabolomeFixation desmicroorganismes Extraction de l’ADN
UPLC-ESI-QToF-MS
BactériesEucaryotes
photosynthétiques
Taxonomie des bactéries
Prédiction des fonctions
Métabolome m/z 50 a 1500
Méthodologie
SPCPVC FRC FRC2
Densité des biofilms colonisateurs des revêtements antifouling
Résultats et Discussion
Densité macroscopique
Densité microscopique
Densité des biofilms colonisateurs des revêtements antifouling
Résultats et Discussion
Densité des biofilms colonisateurs des revêtements antifouling
Résultats et Discussion
Densité des biofilms colonisateurs des revêtements antifouling
Résultats et Discussion
Densité des biofilms colonisateurs des revêtements antifouling
Résultats et Discussion
Densité plus faible en dynamiqueVariation des densités entre Toulon et Banyuls
Diversité d’organismes
Résultats et Discussion
Diversité d’organismes
Résultats et Discussion
Effet de l’hydrodynamique sur la diversité des communautés
•Diversité dynamique < statique• surtout SPC
•Effet site selon revêtement *
*
Résultats et Discussion
Nombre d’espèces différentes
Différents communautés dans les biofilms
29/06/2018
Analyse multidimensionnelle (NMDS) basée sur une matrice des distances de la diversité dans les biofilms
Résultats et Discussion
Différents communautés dans les biofilms
29/06/2018
Analyse multidimensionnelle (NMDS) basée sur une matrice des distances de la diversité dans les biofilms
Distinction par la présence des biocides
Résultats et Discussion
Différents communautés dans les biofilms
29/06/2018
Analyse multidimensionnelle (NMDS) basée sur une matrice des distances de la diversité dans les biofilms
Distinction par la présence des biocides
Et par l’hydrodynamisme
Résultats et Discussion
Différents taxons retrouvés selon le revêtement et le mode d’immersion
Résultats et Discussion
Analyse LEfSelinear discriminant analysis (LDA)
effect size
Différents taxons retrouvés selon le revêtement et le mode d’immersion
Résultats et Discussion
Wa (μm)
Analyse LEfSelinear discriminant analysis (LDA)
effect size
Adéquation du design expérimentale et la réalité
Perspectives
Cyclique pour mimer les navires
Emplacements = communautés différentes
En bref…
• Les biofilms sont des communautés complexes, même en mode dynamique
• Hydrodynamique = diminution densité et diversité; sélection des taxa spécifique
• Effet combiné hydrodynamique et propriétés de surface des revêtements
• Effet biocides > hydrodynamique (permanova)
• Effet hydrodynamique > effets physiques de surface (mouillabilité, module élastique, rugosité)
• Prédiction fonctionnelle et métabolomique permet d’étudier les fonctions associées aux biofilms
Conclusion
Christine BressyGérald CulioliJean-François BriandLaurie FavreLucile PelloquetMarine MontenayMarlène LejarsMaude PerratRaphaëlle BarryThomas Pollet
Jean-François GhiglioneFabrice CroletGeoffrey NogaroJérôme Blanc Muriel Sales
Merci
Analysis and Bioinformatics for Marine
Science
Elisa Catão
Pollet, T.1; Garnier, C. 2; Misson, B. 2; Ghiglione, J.F. 3; Barry-Martinet, R. 1; Pelloquet, L. 1; Noblet, M. 1; Maintenay, M. 1; Bressy, C. 1; Culioli, G. 1; Briand, J.F. 1
1 MAPIEM - Université de Toulon ; 2 MIO - Université de Toulon; 3 UMR BIPAR – INRA; 4 UMR 7621, Banyuls sur mer
Qui s’accroche? Influence des surfaces antifouling et de
l’hydrodynamisme sur les biofilms marins
Caractéristiques de chaque revêtement
Méthodologie
a,b a,bab
0
20
40
60
80
100
120
PVC sablé FRC1 FRC2 SPC1An
gle
de
co
nta
ct (
°)
Mouillabilité (eau)
a
bb
c
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
PVC FRC1 FRC2 SPC1
Ra
(µm
)
Rugosité
a
b
a,b a,b
0
1
2
3
4
5
PVC FRC1 FRC2 SPC1
Wa
(μm
)
Ondulation
Qui est dans les communautés?